即使应用恒定音调，FFT 频率桶幅度也会变化答案

【问题标题】：FFT frequency bucket amplitude varies even with constant tone applied即使应用恒定音调，FFT 频率桶幅度也会变化
【发布时间】：2018-10-07 12:48:57
【问题描述】：

我正在尝试使用 FFT 来解码莫尔斯电码，但我发现当我检查我感兴趣的结果频率箱/桶时，即使呈现恒定音调，绝对值也会有很大的变化。这使我无法使用阈值附近的上升和下降来解码音频莫尔斯。我什至尝试过似乎到处都在复制的简单示例，但它也有所不同...... 我无法弄清楚我做错了什么，而且我的数学还不够聪明，无法理解与 FFT 相关的所有公式。我现在肯定有可能，但我不知道如何......有人可以帮忙吗？

【问题讨论】：

你在 FFT 之前使用的是窗口函数吗？
可能不是，因为我不认识这个词。基本上，我声明了一个 RealDoubleFFT，读取麦克风输入（8000hz），将其以 512 个块送入缓冲区（在 /32,768.0 之后），然后在缓冲区上调用 .ft。然后在与我输入麦克风的音调相关的频率桶中检查结果（在返回缓冲区中）
OK - 如果没有窗口函数，您将在频谱中获得各种人工制品，特别是关于任意频率的峰值幅度。参见例如this question.
顺便说一句，基于 FFT 的方法对于摩尔斯电码解码来说可能是多余的，您可能需要在连续 FFT 之间使用大量重叠来获得足够的起始/偏移分辨率。
感谢您的帮助。我确实有一个可以工作的莫尔斯解码器来分析传入的音频，但我希望能够从“瀑布”显示中选择所需的信号（通过 fft 频谱）。我有一个很好的频率分辨率，但选定的 bin 的大小是我的问题。我想知道在哪里可以找到如何应用窗口化的示例？

标签： android fft

【解决方案1】：

确保您使用的是 FFT 结果的幅度，而不仅仅是复数结果的实部或虚部。

一般而言，当将较长的恒定幅度正弦波馈送到一系列较短的 FFT（加窗 STFT）时，只有当正弦波的周期在 FFT 长度中是整数周期时，幅度结果才会是恒定的。例如

f_tone modulo (f_sampling_rate / FFT_length) == 0

如果您只对一个选定音调频率的幅度感兴趣，则 Goertzel 算法将用作比完整 FFT 更有效的滤波器。而且，根据您选择的 FFT 库所需的设置和长度限制，改变 Goertzel 的长度以匹配您的目标音调频率的要求以及所需的时间/频率分辨率权衡可能会更容易。

【讨论】：

这听起来很有趣，所以也许我可以使用宽 fft 频谱图让用户选择近似频率，然后切换到 Goertzel 算法。我会对 Goertzel 做一些研究，因为我对此一无所知。谢谢。